伯明翰大学 信用:CC0公共领域 一项新的研究显示，人类指纹具有自动调节湿度的机制，这不仅有助于我们避免智能手机掉落，还可以帮助科学家开发更好的假肢、机器人设备和虚拟现实环境
灵长类动物——包括人类、猴子和猿——在他们的手上和脚上进化出了表皮嵴，其汗腺密度比身体其他部位高
这允许精确调节皮肤湿度，以在操作物体时提供更大的抓地力
指纹有助于增加与光滑表面接触时的摩擦力，增强对粗糙表面的抓地力，并提高触觉灵敏度
他们的水分调节机制确保皮肤角蛋白层的最佳水合作用，以最大限度地增加摩擦
伯明翰大学的研究人员与包括首尔国立大学和延世大学在内的韩国研究机构的合作伙伴一起工作，今天在《国家科学院院刊》(PNAS)上发表了他们的发现
合著者之一、伯明翰大学产品工程与制造教授迈克·亚当斯评论道:“灵长类动物已经进化出了手和脚上的表皮脊
在接触固体物体的过程中，指纹纹线对于抓握和精确操作非常重要
它们调节外部来源或汗孔的湿度水平，从而最大限度地增加摩擦力，避免“灾难性”滑动，并保持对智能手机的控制
" 信用:PNAS (2020)
doi: 10
1073/pnas
2001055117 “了解手指垫摩擦的影响将有助于我们开发更逼真的触觉传感器——例如，机器人学和修复学应用以及触摸屏和虚拟现实环境的触觉反馈系统
" 超声波润滑通常用于提供感官“触觉”反馈的触摸屏显示器，但与潮湿的手指垫相比，当用户感到干燥时，其效果会降低
此外，能够通过触摸区分精细纹理表面(如纺织品)依赖于诱发的横向振动，但缺乏滑动摩擦会抑制我们识别实际触摸内容的能力
指纹是灵长类动物和树袋熊独有的——看起来有双重功能，一是增加多余水分的蒸发，二是在它们的基部提供一个水分库，使抓地力最大化
研究人员发现，当手指垫与不透水表面接触时，脊部毛孔中的汗液会使皮肤变软，从而显著增加摩擦
然而，脊的柔顺性的增加导致汗孔最终被堵塞，从而防止过多的湿气降低我们抓握物体的能力
信用:PNAS (2020)
doi: 10
1073/pnas
2001055117 利用高科技激光成像技术，科学家们发现水分调节可以用汗孔堵塞和外部润湿导致的多余水分加速蒸发来解释，这是与物体接触时表皮沟的特定横截面形状造成的
这两个功能导致在指纹脊中保持最佳的湿气量，无论手指垫最初是湿的还是干的，都使摩擦最大化
亚当斯教授补充说:“这种管理水分的双重机制为灵长类动物提供了在干燥和潮湿条件下的进化优势——赋予它们操纵和移动的能力，这是其他动物所没有的，比如熊和大型猫科动物。”
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